基于μＣ／ＯＳⅡ的嵌入式以太网控制系统的设计

2012年03月16日17:16:33 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

彭　辉，蒋　武
中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙

摘　　　要：近年来，以太网技术与嵌入式技术的融合，使以太网技术开始应用于工业控制。本文为设计一个满足工业控制对实时性、稳定性和可靠性要求的以太网控制系统提供了一套性价比高、通用性强的解决方案。先介绍了ＡＲＭ内核的微控制器ＬＰＣ２３６８的以太网接口的硬件设计原理，并阐述了实时操作系统μＣ／ＯＳⅡ移植的过程。接着简要的分析了μＣ／ＴＣＰＩＰ协议栈的架构以及各层次之间的依赖关系，在此基础上详细分析了ＮＩＣ驱动程序的设计方法和程序流程。较后对系统进行了测试，并应用于远程直流电机调速。结果表明，本系统稳定可靠、响应时间短、比传统的串口通信具有更高的带宽和传输距离，能够实现工业现场控制层与企业信息管理层的无缝连接。

关　键　词：以太网；μＣ／ＯＳⅡ；μＣ／ＴＣＰＩＰ；ＮＩＣ

１　引　言
以太网及ＴＣＰ／ＩＰ通信技术在全球获得了巨大成功，深刻的影响了人们的生活方式。近年来，以太网技术与嵌入式技术的融合，使以太网技术开始应用于工业控制系统。本文的以太网控制系统基于飞利浦公司的ＡＲＭ７微控制器ＬＰＣ２３６８，在软件设计上采用了实时操作系统μＣ／ＯＳⅡ［１］，并引入了针对嵌入式应用的μＣ／ＴＣＰＩＰ协议栈，在此基础上详细分析了ＮＩＣ驱动程序的设计与实现。较后对系统进行了测试，并将其应用于远程直流电机调速系统。与传统的以太网接口设计相比［３］，本文在器件选型、电路设计、操作系统选取和驱动程序设计上充分考虑了工业控制对实时性、稳定性和可靠性的要求，克服了传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信要求的缺点。

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